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正文

基于层次分析的山地果园生产机械化评价研究

摘 要: 为综合评价山地果园生产机械化的发展水平,在咨询调研农机研发推广专家及基层农技人员的基础上, 从机械化装备水平、机械化程度、机械化效果、机械化管理水平 4 方面建立了山地果园生产机械化水平评价指标体系,评价指标体系由 3 级指标构成。利用层次分析法结合专家打分法确定各评价指标的权重,依据对第 3 级指标原始数据进行归一化处理的原则,提出了各级评价指标间的量化关系和山地果园生产机械化发展水平的评估计算方法。通过对湖南省宜章县和广东省平远县的山地果园生产机械化发展水平进行对比分析并判定评分,得出宜章县和平远县的山地果园机械化发展水平的指标评价结果。山地果园生产机械化水平评价指标体系可为优化提升山地果园生产机械化水平提供参考,并为有针对性地实施山地果园机械的推广应用提供了科学依据。
关键词: 山地果园; 机械化; 层次分析; 评价指标体系
引言:随着农村人口外出务工的流动,老龄化现象严重,劳动力素质下降。劳动力的缺乏导致果园生产成 本大幅增加,严重影响果农的收入和林果业的发展。山地果园生产机械化是农业机械化进程中必不可少的环节,果园生产机械技术装备的推广及应用,能提高果园生产效率,增加果农收入和经济效益[1-2]。因此,大力推广果园机械,提高果园生产机械化水平刻不容缓。
       我国山地果园生产机械化的推广和发展,主要受地理条件和基础建设的限制,国外许多先进的装备技术难以适用于国内的山地果园。因此,在改善山地果园基础建设的同时,还应大力研发适用于我国行情的果园机械,积极推进山地果园生产机械化[3 - 4]。将先进的、适用的现代农业装备应用于山地果园修剪、施肥、节水灌溉、植保、采摘、运输等果园生产管理中,是我国农业机械化的一项重要内容,也是促进农业现代 化转型和山地果园可持续发展的关键步骤。通过山地果园生产机械化,能实现果园高效生产、节省人力, 从而提高经济效益,促进山地果园可持续发展[5 - 6]。
      “十二五”期间,政府高度重视现代农业的发展,出台了一系列惠农强机政策,先后通过扶持农业机械化发展、现代农业装备工程、农业科技创新和区域性农机社会化服务体系建设等专项,为农业机械化的快速发展提供了有力的保障。在此期间,各专家和学者对山地果园生产机械化的研究也有所进展[7 -1 2]。
       目前,由于没有科学的适用于山地果园生产机械化水平评价方法,造成山地果园生产机械化水平评价欠充分合理。农机生产厂家由于没有统一的评价参考标准,缺乏针对性地生产与销售适用于不同区域条件的山地果园生产机械,导致不少研发生产的果园机械并不适用于当地的农业生产,导致作业效果不佳、经济效益低下、果农的认可度低,严重制约山地果园机械化的推广与发展,甚至严重影响山地果园行业的发展。针对上述问题,本文通过理论研究和调研,构建了山地果园生产机械化水平评价指标体系。
一、评价指标体系的建立
       运用科学的方法准确设置山地果园生产机械化评价指标体系,使用合适的计量尺度和量化关系分析山地果园生产机械化的效果,有助于评价山地果园生产机械化发展水平标准的统一性。本文从评价指标体系的功能出发,选定了体系中的组成因子,并对各因子进行量化,遵循“科学全面、简便易用”的原则,通过专家咨询及实地调研,建立了基于层次分析法的山地果园生产机械化发展水平评价指标体系。
1、评价指标体系的功能
      山地果园生产机械化发展水平评价指标体系应能全面、客观地反映山地果园生产机械化的社会、经济及生态效果,反映山地果园生产机械化对果业现代化、社会及经济发展的贡献份额[1 3]。本文建立的山地果园生产机械化评价指标体系,是衡量在山地果园生产机械化生产活动中投入的劳动成本与取得的经济效益之间比例关系的一种手段。山地果园生产机械化评价指标体系的建立,应有助于更好地研究山地果园生产机械化的发展状况,为政府部门出台山地果园生产机械化发展政策提供依据,并为专家学者深入研究山地果园机械化的发展水平提供科学的理论基础[1 4]。因此,山地果园生产机械化发展水平评价指标体系先把山地果园生产水平、山地果园生产机械化、经济发展与基层管理等领域的繁琐关系进行简单分化,再建立相应的量化指标信息。
2、评价指标体系的设置原则
      山地果园生产机械化评价指标体系的设置与量化,实质上是对山地果园生产机械化产生的社会和经济效益的评价与分析。因此,山地果园生产机械化评价指标体系的设置,要依据当前国情和实际情况,遵循“科学全面、简便易用”的原则,采用科学的分析方法,以适应山地果园生产机械的多种形式和生产管理。针对评价指标体系的设置,应遵循下面几个原则:
(1)科学性原则。每个评价指标应定义清晰、准确。评价指标体系应能表达出果园生产机械化发展过程中投入与产出之间的关系。投入和产出之间的关系,是衡量与评价山地果园生产机械化发展水平基本的经济尺度,是山地果园生产机械化经济效果指标本质的特征。山地果园生产机械化进程中,投入包括机械技术装备、劳动力、资金和能源等内容,产出包括果品产量、质量、收益和利润等内容。
(2)关联性原则。能全面反映山地果园生产机械化对社会经济发展的影响、基层管理及服务体系对技术应用的推动作用,能比较清晰地体现它们之间的关系。
(3) 逻辑性原则。能全面反映山地果园生产机械化发展过程的复杂性和逻辑关系,以及和技术、经济与社会发展相互联系、相互制约的内容。
(4) 操作性原则。评价指标应简明、实用、准确,评价指标之间也应相互衔接。其计算方法和计算范围应有科学依据,以确保评价指标的科学性和有效性。
(5)普遍适用性原则。评价指标体系能适用于各类地区、各种规模的山地果园生产机械化的发展水平评价。
3、评价指标体系的组成
      在对山地果园生产机械化发展水平进行评价时, 以经济效益作为核心,机械作业作为基础,建立相应 的评价指标。本文通过对山地果园生产机械化评价指标体系的理论研究和南方丘陵山地果园生产机械化管理资料统计报表中指标的分析,根据我国国情并借鉴国外水果生产机械化发展水平评价指标标准[1 5 -2 1],建立了由机械化装备水平、机械化程度、机械化效果和机械化管理水平指标作为基本框架的山地果园生产机械化评价指标体系。
       机械化装备水平指标的组成因素可从政府统计报表中直接获得,也可以从实地调研中获取。机械化装 备水平指标采用各类果园机械保有水平和果园机械总动力水平。机械化程度指标选用运输、植保、修剪、灌溉、施肥和采摘等单项作业机械化程度、机械化工效系数、使用机械前后单位劳动力耕地面积和山地果园新技术推广率。其中,机械化工效系数是指某项作业采用机械后提高的劳动工效。机械化效果指标采用山地果园劳动力生产率、产品商品率、投入产出率、农村劳动力转移率和机械化对产量增长的贡献率。机械化管理水平指标选用农机人员数量、农机管理机构及服务体系数量、基层农机管理人员教育程度、单 位农户使用农机熟练程度、劳动力平均文化水平和平均年龄。
       本文设计的山地果园生产机械化发展水平评价指 标体系由 3 级指标构成: 1 级指标为山地果园生产机械化发展水平( A) ; 2 级指标由机械化装备水平( B1 ) 、机械化程度( B2 ) 、机械化效果( B3 ) 和机械化管理水平( B4 ) 等 4 个指标组成; 3 级指标包括果园机械总动力等 22 个评价指标。
山地果园生产机械化发展水平评价指标体系架构如图 1 所示。









图 1 山地果园机械化发展水平评价指标体系架构图
4、评价指标体系的量化
      从山地果园生产机械化能否改善现有生产条件, 能否提高工作效率和果园产出率,能否增加果农收入 和促进经济发展等角度,确立山地果园生产机械化发展水平各级评价指标。事实上,各类果园机械装备状况、山地果园生产机械化现状、机械化带来的社会经济效益和相关部门对农业机械的管理水平之间相互依托、相互影响,在一定程度上能表达出山地果园生产机械化发展水平。
       机械化装备水平指标,即能反映该地区山地果园拥有的装备技术现状,也是衡量一个地区对山地果园的整体投入水平。它包括 7 个方面的三级评价指标:果园机械总动力水平、运输机械保有水平、植保机械保有水平、修剪机械保有水平、灌溉设施保有水平、施肥机械保有水平,以及采摘机械保有水平。果园机械总动力是确定机械化装备指标的重要因素,总动力越高,表示拥有的机械化装备越多。果园运输、植保、修剪、灌溉、施肥及采摘机械保有量能确定这些设施的实际数量,这些三级指标与机械化装备水平呈正比关系。果园生产过程中,机具配套比越高,代表机械化装备越完善。
       机械化程度指标,即能表征各类果园机械的使用现状及各项果园作业环节中的机械化程度,也能表达出山地果园生产机械节省的人力物力的程度及相关部门对新技术的推广程度。它包括 4 个方面的三级评价指标: 某项作业机械化程度、机械化工效系数、使用机械前后单位劳动力可耕地面积和山地果园新技术推广率。某项作业机械化程度不仅可以直接反映作业机械的使用情况,还可以间接表示山地果园生产机械化程度。机械化工效系数在一定程度上也能影响机械化程度指标,能反映单项作业使用机械后提高的 劳动工效; 机械化工效系数越大,表示使用机械后产生的生产效率越高。使用机械前后单位劳动力可耕 地面积大小,可衡量在使用果园机械后能否节省人力资源。山地果园新技术推广率越高,反映政府部门、合作社及推广站对果园机械的推广力度越大,能直接 促进机械化进程。
       机械化效果指标,体现出水果生产机械化技术的运用对果园生产管理、经济发展和社会进步产生的效益。它包括 5 个方面的三级评价指标: 劳动生产率、产品商品率、投入产出率、农村劳动力转移率,以及机  械化对产量增长的贡献率。果农使用果园机械后,劳 动生产率、产品商品率和投入产出率提高得越多,表 示机械化效果越好; 与之相反,农村劳动力转移率越高,尤其是青壮年外出务工,越不利于山地果园生产 机械化。倘若使用果园机械能让水果产量增长的越 多,代表山地果园生产机械化对产量增长的贡献率越 高; 机械化对产量增长的贡献率能从正面影响机械化效果指标。
       机械化管理水平指标,能衡量水果生产机械化管理和服务质量水平,是实现水果生产机械化的主观因素。它包括 6 个方面的三级评价指标: 评价地区专业农机人员数量、农机管理机构及服务体系数量、基层农机管理人员教育程度、农户使用农业机械熟练程度、劳动力平均文化程度,以及劳动力平均年龄程度。评价地区专业农机人员数量越大,农机管理机构及服务体系越多,基层农机管理人员受教育程度越高,表示机械化管理越好; 另外,这 3 个指标能直接有效反映出水果生产机械化管理情况。单位农户使用农业机械熟练程度能从侧面反映机械化管理水平的高低,果农使用机械愈加熟练,表示果农得到了有效的农机培训或果农具有的学习能力较高。评价地区劳动力的平均文化程度与机械化管理指标呈正比关系,而评价地区劳动力的平均年龄程度与机械化管理指标呈反比关系[2 2]。劳动力的文化程度越高,表示劳动力能有效学习和使用果园机械,利于机械化管理; 劳动力的年龄越大,表示其劳动能力较弱且学习能力也受限,不利于机械化管理。
5、山地果园生产机械化发展水平的计算
(1)、各级评价指标权重集的确定
      本文采用层次分析法结合专家打分法,确定每个评价因子的权重。专家打分法又称德尔菲法,是一种定性描述定量化的评价方法。首先,根据各级评价指标制定出评价对象之间符合的取值规则,然后聘请具有山地果园生产机械化研究专长和经验的专家,咨询他们的意见,确定各级评价指标所占的权重。
二级评价指标权重为







(2)、三级评价指标归一化算法
针对不同地区三级指标原始数据,按式( 6) 进行归一化,即
Cji= cji / Max{cji }              ( 6)
       其中,Cji 为三级指标归一化得分值,cji 为原始数据,Max{ cji } 为所有评价地区中同一指标中的最大值。在图 1 中,以果园机械总动力水平的算法为例,因国际通用的农业机械总动力水平计算标准为 60kW /hm2 ,果园机械总动力水平可按该标准进行标准化。将某对比区域中的果园机械总动力水平除以该标准 值,即可得到指标的得分值。另外,对于其它没有国 际通用标准的指标,按所有区域中同一评价指标的最 大值进行归一化处理。
       本文采用的归一化算法具有相对性。该算法获取的得分是两两地区相互比较得出的相对值,具有一定的动态性和时效性。该算法将所有三级指标进行归一化处理,利于评价指标体系标准化计算。
      采用归一化算法,能够激励机械化发展水平较低的地区力争上游,从而有效推进该地区机械化进程; 也能发现阻碍评价地区机械化进程的主要因素,从而及时改进。但是,不同地区以不同评价标准获取的得分,不能相互比较; 同一地区以不同评价标准获取的得分,也不具备可比性。
6、各级评价指标得分值的确定
     根据三级评价指标归一化算法,先对三级指标层中的评价因子两两相对比较,再对原始数据进行归一化处理,获得三级指标的归一化得分值。对于二级指标得分值集合,是在三级指标得分的基础上,赋予权重后的累计、迭加的效果集,具有全面的客观性。
三级评价指标得分为
C1   = {C1,i }      i = 1,2,3,4,5,6,7           ( 7)
C2   = {C2,i }      i = 1,2,3,4                            ( 8)
C3   = {C3,i }      i = 1,2,3,4,5                       ( 9)
C4   = {C4,i }   i = 1,2,3,4,5,6                    ( 10)
二级评价指标得分为


7、机械化水平综合评估值的计算
计算各级指标评分值是将各级指标的得分值乘以相应的权重,相加后可得出各级指标评分值,因此山地果园生产机械化发展水平评估值计算公式为






    其中,A 为总目标评分值,βj 为二级指标权重值,
Bj 为相应得分值,αj,i 为三级指标权重值,Cj,i 为相应得分值。
由上所述,根据各个评价指标的得分情况,可针对各评价地区对相关影响因素进行深入分析,将分析结果和综合评估值反馈给相关职能部门,可为山地果园生产机械化发展提供建议和决策支持。
二、山地果园生产机械化发展水平评估算例
1、背景
      宜章县地处湖南省郴州市,平远县地处广东省梅 州市,这两个地区以丘陵山地为主,主要种植柑橘橙。因为两者地理环境和种植环境相似,所以本文对宜章县和平远县的山地果园生产机械化发展水平进行比较分析。
2、各评价指标归一化得分的计算方法
      在各评价指标量化的过程中,也要进行归一化处理,这样才能使整个发展水平的计算统一。本文在对两个以上地区进行山地果园生产机械化发展水平的计算时,针对某一指标的计算结果,选取最大值作为1,取其他地区的计算结果占最大值的比重作为归一化得分值,这样可使各评价指标标准化,方便比较分析。下面是各评价指标的具体计算及说明:
(1)果园机械总动力水平为果园总动力与果园总面积的比值。对于机械动力,国际通用的农业机械总动力水平标准是 60kW / hm2 ,因此果园机械总动力水平可按该标准进行标准化。依据专家经验和调研数据,取宜章县和平远县的果园机械总动力水平 为15kW / hm2 ,计算可得该评价指标的得分是 0.25。
(2)运输机械保有水平为果园运输机械数量与果园总面积的比值。同理可计算植保、修剪、灌溉、施肥和采摘机械的保有水平,再进行归一化处理,便可获得该指标的得分。
(3)课题组调研的过程中,依据专家经验和调研数据,将机械化程度、产品商品率和机械化对产量增长的贡献率等指标的得分取为 1。
(4)劳动生产率为水果产量与生产时间的比值。水果产量是果园总产量,生产时间以年为单位。劳动 生产率是每年每亩产量,再进行归一化处理。
(5)投入产出率为果园获得的总收益与果园投入的总成本的比值。果园获得的总收益为水果均价与果园产量的乘积; 果园投入的总成本,文中主要以劳动力成本计算。
(6)劳动力转移率为转移人数与转移前劳动力数量的比值。课题组从调研对象获得 5 年前调研区域劳动力数量及现在剩余劳动力数量,再计算劳动力转移率,最后归一化处理。
(7)根据调研对象反馈的信息,宜章县和平远县没有专业农机人员和管理人员及农机管理服务机构,所以把评价地区专业农机人员数量、农机管理机构及服务体系数量、基层农机管理人员教育程度这些指标的得分按 0 计算。
(8)单位农户使用农业机械熟练程度归一化得分的确定。把单位农户使用农业机械熟练程度分成能熟练使用任何机械、只会使用容易操作的机械和不会使用机械 3 个等级。依据专家经验和调研数据,把这3个等级对单位农户使用农业机械熟练程度的影响比重分别取为 0.7、0. 3、0。用各等级农户数量乘以相应的比重,再进行归一化处理。
(9)劳动力平均文化程度得分。将评价地区劳动力具有的文化程度划分成大专及以上、高中、初中、小学及以下 4 个等级。依据专家经验和调研数据,把这4个等级对劳动力平均文化程度的影响比重分别取为0.5、0.3、0.2、0.1。用各等级劳动力数量乘以对应的比重,再进行归一化处理。
(10)劳动力平均年龄程度得分。将评价地区劳动力年龄程度划分成< 40 岁、40 ~ 49 岁、50 ~ 59 岁、≥60 岁。依据专家经验和调研数据,把这 4 个等级对劳动力平均年龄程度的影响比重分别取为 0. 5、0. 3、0. 2、0.1。用各等级劳动力数量乘以对应的比重,再进行归一化处理。
3、宜章县和平远县各评价指标数据
      根据以上各评价指标归一化得分的计算说明,在宜章县和平远县各取 10 个样本果园的原始数据,来计算宜章县和平远县各评价指标的得分值。其中,宜章县的样本果园总面积 40.65hm2 ,平远县的样本果园总面积 69.13hm2 。
       权重是指各评价指标对山地果园机械化发展水平 的贡献大小,也是对山地果园机械化发展水平的重要 程度。针对山地果园机械化发展水平评价指标,课题组聘请代表性专家凭借自己的经验,按照评价标准, 给出各个评价指标的权重。
根据三级评价指标权重和归一化得分,可计算出三级指标的评估值,具体数据如表 1 所示。
根据三级指标评估值可进一步计算得到二级指标评估值,如表 2 所示。























表 1 三级评价指标数据表







表2 二级评价指标分值
4、宜章县和平远县机械化发展水平比较分析
      根据本文计算式( 12) ~ 式( 14) 及表 2 中各评价指标权重值及专家评分值,经计算可分别得出宜章县和平远县的山地果园机械化发展水平评估值,计算结果为
A1   = 0.75263
A2   = 0.64233
       宜章县发展水平评估值为 0. 752 63,平远县发展水平评估值为 0.642 33。因此,可以得出结论: 宜章县的山地果园机械化发展水平比平远县高。对多个地区进行机械化发展水平评价时,按本文的计算方法, 评估值越接近 1 的地区,其山地果园机械化发展水平越高。
        依据调研数据和实地考察结果,虽然平远县劳动 力具有的劳动能力和文化水平比宜章县高,但是由于 宜章县山地果园拥有的各类机械数量远多于平远县, 故宜章县山地果园机械化程度较高。由此看来,按照 设置的评价指标体系计算的理论结果符合现实情况, 可以认为本文设置的山地果园评价指标体系具有一 定的合理性和可信性。
三、建议与结论
1、建议
(1)为合理比较山地果园机械化发展水平,应选取地理环境和种植环节相似的地区进行评价,目的是为了消除无关因子对评价结果的影响。例如,不能选取一个地处山区、一个地处平原,一个种植柑橘、一个种植荔枝的地区进行比较。
(2)在评价过程中,针对同一评价指标,进行相互 比较的地区应都具有原始数据或都不具有原始数据。当无法获取一个或多个地区的原始数据时,则不能把 已获取数据的其他地区同这些地区进行该评价指标 的比较分析。
2、结论
      从机械化装备水平、机械化程度、机械化效果及机械化管理水平 4 方面建立了山地果园生产机械化水平评价指标体系。利用层次分析法结合专家打分法确定各评价指标的权重,根据三级评价指标归一化算法,先对三级指标层中的评价因子两两相对比较,再对原始数据进行归一化处理,获得三级指标的归一化得分值,从而构建山地果园生产机械化水平评价指标体系。运用该评价指标体系对宜章县和平远县的山地果园生产机械化发展水平进行对比分析并判定评分,所得的计算结果符合现实情况。通过上述研究可知: 利用该评价指标体系能对山地果园生产机械化水平得出较为客观的结论,为山地果园生产机械的推广应用提供了较为科学规范和统一完整的评价方法,并可为山地果园生产机械化水平评价工作的深入研究提供参考。
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关键词: 山地果园; 机械化; 层次分析; 评价指标体系
引言:随着农村人口外出务工的流动,老龄化现象严重,劳动力素质下降。劳动力的缺乏导致果园生产成 本大幅增加,严重影响果农的收入和林果业的发展。山地果园生产机械化是农业机械化进程中必不可少的环节,果园生产机械技术装备的推广及应用,能提高果园生产效率,增加果农收入和经济效益[1-2]。因此,大力推广果园机械,提高果园生产机械化水平刻不容缓。
       我国山地果园生产机械化的推广和发展,主要受地理条件和基础建设的限制,国外许多先进的装备技术难以适用于国内的山地果园。因此,在改善山地果园基础建设的同时,还应大力研发适用于我国行情的果园机械,积极推进山地果园生产机械化[3 - 4]。将先进的、适用的现代农业装备应用于山地果园修剪、施肥、节水灌溉、植保、采摘、运输等果园生产管理中,是我国农业机械化的一项重要内容,也是促进农业现代 化转型和山地果园可持续发展的关键步骤。通过山地果园生产机械化,能实现果园高效生产、节省人力, 从而提高经济效益,促进山地果园可持续发展[5 - 6]。
      “十二五”期间,政府高度重视现代农业的发展,出台了一系列惠农强机政策,先后通过扶持农业机械化发展、现代农业装备工程、农业科技创新和区域性农机社会化服务体系建设等专项,为农业机械化的快速发展提供了有力的保障。在此期间,各专家和学者对山地果园生产机械化的研究也有所进展[7 -1 2]。
       目前,由于没有科学的适用于山地果园生产机械化水平评价方法,造成山地果园生产机械化水平评价欠充分合理。农机生产厂家由于没有统一的评价参考标准,缺乏针对性地生产与销售适用于不同区域条件的山地果园生产机械,导致不少研发生产的果园机械并不适用于当地的农业生产,导致作业效果不佳、经济效益低下、果农的认可度低,严重制约山地果园机械化的推广与发展,甚至严重影响山地果园行业的发展。针对上述问题,本文通过理论研究和调研,构建了山地果园生产机械化水平评价指标体系。
一、评价指标体系的建立
       运用科学的方法准确设置山地果园生产机械化评价指标体系,使用合适的计量尺度和量化关系分析山地果园生产机械化的效果,有助于评价山地果园生产机械化发展水平标准的统一性。本文从评价指标体系的功能出发,选定了体系中的组成因子,并对各因子进行量化,遵循“科学全面、简便易用”的原则,通过专家咨询及实地调研,建立了基于层次分析法的山地果园生产机械化发展水平评价指标体系。
1、评价指标体系的功能
      山地果园生产机械化发展水平评价指标体系应能全面、客观地反映山地果园生产机械化的社会、经济及生态效果,反映山地果园生产机械化对果业现代化、社会及经济发展的贡献份额[1 3]。本文建立的山地果园生产机械化评价指标体系,是衡量在山地果园生产机械化生产活动中投入的劳动成本与取得的经济效益之间比例关系的一种手段。山地果园生产机械化评价指标体系的建立,应有助于更好地研究山地果园生产机械化的发展状况,为政府部门出台山地果园生产机械化发展政策提供依据,并为专家学者深入研究山地果园机械化的发展水平提供科学的理论基础[1 4]。因此,山地果园生产机械化发展水平评价指标体系先把山地果园生产水平、山地果园生产机械化、经济发展与基层管理等领域的繁琐关系进行简单分化,再建立相应的量化指标信息。
2、评价指标体系的设置原则
      山地果园生产机械化评价指标体系的设置与量化,实质上是对山地果园生产机械化产生的社会和经济效益的评价与分析。因此,山地果园生产机械化评价指标体系的设置,要依据当前国情和实际情况,遵循“科学全面、简便易用”的原则,采用科学的分析方法,以适应山地果园生产机械的多种形式和生产管理。针对评价指标体系的设置,应遵循下面几个原则:
(1)科学性原则。每个评价指标应定义清晰、准确。评价指标体系应能表达出果园生产机械化发展过程中投入与产出之间的关系。投入和产出之间的关系,是衡量与评价山地果园生产机械化发展水平基本的经济尺度,是山地果园生产机械化经济效果指标本质的特征。山地果园生产机械化进程中,投入包括机械技术装备、劳动力、资金和能源等内容,产出包括果品产量、质量、收益和利润等内容。
(2)关联性原则。能全面反映山地果园生产机械化对社会经济发展的影响、基层管理及服务体系对技术应用的推动作用,能比较清晰地体现它们之间的关系。
(3) 逻辑性原则。能全面反映山地果园生产机械化发展过程的复杂性和逻辑关系,以及和技术、经济与社会发展相互联系、相互制约的内容。
(4) 操作性原则。评价指标应简明、实用、准确,评价指标之间也应相互衔接。其计算方法和计算范围应有科学依据,以确保评价指标的科学性和有效性。
(5)普遍适用性原则。评价指标体系能适用于各类地区、各种规模的山地果园生产机械化的发展水平评价。
3、评价指标体系的组成
      在对山地果园生产机械化发展水平进行评价时, 以经济效益作为核心,机械作业作为基础,建立相应 的评价指标。本文通过对山地果园生产机械化评价指标体系的理论研究和南方丘陵山地果园生产机械化管理资料统计报表中指标的分析,根据我国国情并借鉴国外水果生产机械化发展水平评价指标标准[1 5 -2 1],建立了由机械化装备水平、机械化程度、机械化效果和机械化管理水平指标作为基本框架的山地果园生产机械化评价指标体系。
       机械化装备水平指标的组成因素可从政府统计报表中直接获得,也可以从实地调研中获取。机械化装 备水平指标采用各类果园机械保有水平和果园机械总动力水平。机械化程度指标选用运输、植保、修剪、灌溉、施肥和采摘等单项作业机械化程度、机械化工效系数、使用机械前后单位劳动力耕地面积和山地果园新技术推广率。其中,机械化工效系数是指某项作业采用机械后提高的劳动工效。机械化效果指标采用山地果园劳动力生产率、产品商品率、投入产出率、农村劳动力转移率和机械化对产量增长的贡献率。机械化管理水平指标选用农机人员数量、农机管理机构及服务体系数量、基层农机管理人员教育程度、单 位农户使用农机熟练程度、劳动力平均文化水平和平均年龄。
       本文设计的山地果园生产机械化发展水平评价指 标体系由 3 级指标构成: 1 级指标为山地果园生产机械化发展水平( A) ; 2 级指标由机械化装备水平( B1 ) 、机械化程度( B2 ) 、机械化效果( B3 ) 和机械化管理水平( B4 ) 等 4 个指标组成; 3 级指标包括果园机械总动力等 22 个评价指标。
山地果园生产机械化发展水平评价指标体系架构如图 1 所示。









图 1 山地果园机械化发展水平评价指标体系架构图
4、评价指标体系的量化
      从山地果园生产机械化能否改善现有生产条件, 能否提高工作效率和果园产出率,能否增加果农收入 和促进经济发展等角度,确立山地果园生产机械化发展水平各级评价指标。事实上,各类果园机械装备状况、山地果园生产机械化现状、机械化带来的社会经济效益和相关部门对农业机械的管理水平之间相互依托、相互影响,在一定程度上能表达出山地果园生产机械化发展水平。
       机械化装备水平指标,即能反映该地区山地果园拥有的装备技术现状,也是衡量一个地区对山地果园的整体投入水平。它包括 7 个方面的三级评价指标:果园机械总动力水平、运输机械保有水平、植保机械保有水平、修剪机械保有水平、灌溉设施保有水平、施肥机械保有水平,以及采摘机械保有水平。果园机械总动力是确定机械化装备指标的重要因素,总动力越高,表示拥有的机械化装备越多。果园运输、植保、修剪、灌溉、施肥及采摘机械保有量能确定这些设施的实际数量,这些三级指标与机械化装备水平呈正比关系。果园生产过程中,机具配套比越高,代表机械化装备越完善。
       机械化程度指标,即能表征各类果园机械的使用现状及各项果园作业环节中的机械化程度,也能表达出山地果园生产机械节省的人力物力的程度及相关部门对新技术的推广程度。它包括 4 个方面的三级评价指标: 某项作业机械化程度、机械化工效系数、使用机械前后单位劳动力可耕地面积和山地果园新技术推广率。某项作业机械化程度不仅可以直接反映作业机械的使用情况,还可以间接表示山地果园生产机械化程度。机械化工效系数在一定程度上也能影响机械化程度指标,能反映单项作业使用机械后提高的 劳动工效; 机械化工效系数越大,表示使用机械后产生的生产效率越高。使用机械前后单位劳动力可耕 地面积大小,可衡量在使用果园机械后能否节省人力资源。山地果园新技术推广率越高,反映政府部门、合作社及推广站对果园机械的推广力度越大,能直接 促进机械化进程。
       机械化效果指标,体现出水果生产机械化技术的运用对果园生产管理、经济发展和社会进步产生的效益。它包括 5 个方面的三级评价指标: 劳动生产率、产品商品率、投入产出率、农村劳动力转移率,以及机  械化对产量增长的贡献率。果农使用果园机械后,劳 动生产率、产品商品率和投入产出率提高得越多,表 示机械化效果越好; 与之相反,农村劳动力转移率越高,尤其是青壮年外出务工,越不利于山地果园生产 机械化。倘若使用果园机械能让水果产量增长的越 多,代表山地果园生产机械化对产量增长的贡献率越 高; 机械化对产量增长的贡献率能从正面影响机械化效果指标。
       机械化管理水平指标,能衡量水果生产机械化管理和服务质量水平,是实现水果生产机械化的主观因素。它包括 6 个方面的三级评价指标: 评价地区专业农机人员数量、农机管理机构及服务体系数量、基层农机管理人员教育程度、农户使用农业机械熟练程度、劳动力平均文化程度,以及劳动力平均年龄程度。评价地区专业农机人员数量越大,农机管理机构及服务体系越多,基层农机管理人员受教育程度越高,表示机械化管理越好; 另外,这 3 个指标能直接有效反映出水果生产机械化管理情况。单位农户使用农业机械熟练程度能从侧面反映机械化管理水平的高低,果农使用机械愈加熟练,表示果农得到了有效的农机培训或果农具有的学习能力较高。评价地区劳动力的平均文化程度与机械化管理指标呈正比关系,而评价地区劳动力的平均年龄程度与机械化管理指标呈反比关系[2 2]。劳动力的文化程度越高,表示劳动力能有效学习和使用果园机械,利于机械化管理; 劳动力的年龄越大,表示其劳动能力较弱且学习能力也受限,不利于机械化管理。
5、山地果园生产机械化发展水平的计算
(1)、各级评价指标权重集的确定
      本文采用层次分析法结合专家打分法,确定每个评价因子的权重。专家打分法又称德尔菲法,是一种定性描述定量化的评价方法。首先,根据各级评价指标制定出评价对象之间符合的取值规则,然后聘请具有山地果园生产机械化研究专长和经验的专家,咨询他们的意见,确定各级评价指标所占的权重。
二级评价指标权重为







(2)、三级评价指标归一化算法
针对不同地区三级指标原始数据,按式( 6) 进行归一化,即
Cji= cji / Max{cji }              ( 6)
       其中,Cji 为三级指标归一化得分值,cji 为原始数据,Max{ cji } 为所有评价地区中同一指标中的最大值。在图 1 中,以果园机械总动力水平的算法为例,因国际通用的农业机械总动力水平计算标准为 60kW /hm2 ,果园机械总动力水平可按该标准进行标准化。将某对比区域中的果园机械总动力水平除以该标准 值,即可得到指标的得分值。另外,对于其它没有国 际通用标准的指标,按所有区域中同一评价指标的最 大值进行归一化处理。
       本文采用的归一化算法具有相对性。该算法获取的得分是两两地区相互比较得出的相对值,具有一定的动态性和时效性。该算法将所有三级指标进行归一化处理,利于评价指标体系标准化计算。
      采用归一化算法,能够激励机械化发展水平较低的地区力争上游,从而有效推进该地区机械化进程; 也能发现阻碍评价地区机械化进程的主要因素,从而及时改进。但是,不同地区以不同评价标准获取的得分,不能相互比较; 同一地区以不同评价标准获取的得分,也不具备可比性。
6、各级评价指标得分值的确定
     根据三级评价指标归一化算法,先对三级指标层中的评价因子两两相对比较,再对原始数据进行归一化处理,获得三级指标的归一化得分值。对于二级指标得分值集合,是在三级指标得分的基础上,赋予权重后的累计、迭加的效果集,具有全面的客观性。
三级评价指标得分为
C1   = {C1,i }      i = 1,2,3,4,5,6,7           ( 7)
C2   = {C2,i }      i = 1,2,3,4                            ( 8)
C3   = {C3,i }      i = 1,2,3,4,5                       ( 9)
C4   = {C4,i }   i = 1,2,3,4,5,6                    ( 10)
二级评价指标得分为


7、机械化水平综合评估值的计算
计算各级指标评分值是将各级指标的得分值乘以相应的权重,相加后可得出各级指标评分值,因此山地果园生产机械化发展水平评估值计算公式为






    其中,A 为总目标评分值,βj 为二级指标权重值,
Bj 为相应得分值,αj,i 为三级指标权重值,Cj,i 为相应得分值。
由上所述,根据各个评价指标的得分情况,可针对各评价地区对相关影响因素进行深入分析,将分析结果和综合评估值反馈给相关职能部门,可为山地果园生产机械化发展提供建议和决策支持。
二、山地果园生产机械化发展水平评估算例
1、背景
      宜章县地处湖南省郴州市,平远县地处广东省梅 州市,这两个地区以丘陵山地为主,主要种植柑橘橙。因为两者地理环境和种植环境相似,所以本文对宜章县和平远县的山地果园生产机械化发展水平进行比较分析。
2、各评价指标归一化得分的计算方法
      在各评价指标量化的过程中,也要进行归一化处理,这样才能使整个发展水平的计算统一。本文在对两个以上地区进行山地果园生产机械化发展水平的计算时,针对某一指标的计算结果,选取最大值作为1,取其他地区的计算结果占最大值的比重作为归一化得分值,这样可使各评价指标标准化,方便比较分析。下面是各评价指标的具体计算及说明:
(1)果园机械总动力水平为果园总动力与果园总面积的比值。对于机械动力,国际通用的农业机械总动力水平标准是 60kW / hm2 ,因此果园机械总动力水平可按该标准进行标准化。依据专家经验和调研数据,取宜章县和平远县的果园机械总动力水平 为15kW / hm2 ,计算可得该评价指标的得分是 0.25。
(2)运输机械保有水平为果园运输机械数量与果园总面积的比值。同理可计算植保、修剪、灌溉、施肥和采摘机械的保有水平,再进行归一化处理,便可获得该指标的得分。
(3)课题组调研的过程中,依据专家经验和调研数据,将机械化程度、产品商品率和机械化对产量增长的贡献率等指标的得分取为 1。
(4)劳动生产率为水果产量与生产时间的比值。水果产量是果园总产量,生产时间以年为单位。劳动 生产率是每年每亩产量,再进行归一化处理。
(5)投入产出率为果园获得的总收益与果园投入的总成本的比值。果园获得的总收益为水果均价与果园产量的乘积; 果园投入的总成本,文中主要以劳动力成本计算。
(6)劳动力转移率为转移人数与转移前劳动力数量的比值。课题组从调研对象获得 5 年前调研区域劳动力数量及现在剩余劳动力数量,再计算劳动力转移率,最后归一化处理。
(7)根据调研对象反馈的信息,宜章县和平远县没有专业农机人员和管理人员及农机管理服务机构,所以把评价地区专业农机人员数量、农机管理机构及服务体系数量、基层农机管理人员教育程度这些指标的得分按 0 计算。
(8)单位农户使用农业机械熟练程度归一化得分的确定。把单位农户使用农业机械熟练程度分成能熟练使用任何机械、只会使用容易操作的机械和不会使用机械 3 个等级。依据专家经验和调研数据,把这3个等级对单位农户使用农业机械熟练程度的影响比重分别取为 0.7、0. 3、0。用各等级农户数量乘以相应的比重,再进行归一化处理。
(9)劳动力平均文化程度得分。将评价地区劳动力具有的文化程度划分成大专及以上、高中、初中、小学及以下 4 个等级。依据专家经验和调研数据,把这4个等级对劳动力平均文化程度的影响比重分别取为0.5、0.3、0.2、0.1。用各等级劳动力数量乘以对应的比重,再进行归一化处理。
(10)劳动力平均年龄程度得分。将评价地区劳动力年龄程度划分成< 40 岁、40 ~ 49 岁、50 ~ 59 岁、≥60 岁。依据专家经验和调研数据,把这 4 个等级对劳动力平均年龄程度的影响比重分别取为 0. 5、0. 3、0. 2、0.1。用各等级劳动力数量乘以对应的比重,再进行归一化处理。
3、宜章县和平远县各评价指标数据
      根据以上各评价指标归一化得分的计算说明,在宜章县和平远县各取 10 个样本果园的原始数据,来计算宜章县和平远县各评价指标的得分值。其中,宜章县的样本果园总面积 40.65hm2 ,平远县的样本果园总面积 69.13hm2 。
       权重是指各评价指标对山地果园机械化发展水平 的贡献大小,也是对山地果园机械化发展水平的重要 程度。针对山地果园机械化发展水平评价指标,课题组聘请代表性专家凭借自己的经验,按照评价标准, 给出各个评价指标的权重。
根据三级评价指标权重和归一化得分,可计算出三级指标的评估值,具体数据如表 1 所示。
根据三级指标评估值可进一步计算得到二级指标评估值,如表 2 所示。























表 1 三级评价指标数据表







表2 二级评价指标分值
4、宜章县和平远县机械化发展水平比较分析
      根据本文计算式( 12) ~ 式( 14) 及表 2 中各评价指标权重值及专家评分值,经计算可分别得出宜章县和平远县的山地果园机械化发展水平评估值,计算结果为
A1   = 0.75263
A2   = 0.64233
       宜章县发展水平评估值为 0. 752 63,平远县发展水平评估值为 0.642 33。因此,可以得出结论: 宜章县的山地果园机械化发展水平比平远县高。对多个地区进行机械化发展水平评价时,按本文的计算方法, 评估值越接近 1 的地区,其山地果园机械化发展水平越高。
        依据调研数据和实地考察结果,虽然平远县劳动 力具有的劳动能力和文化水平比宜章县高,但是由于 宜章县山地果园拥有的各类机械数量远多于平远县, 故宜章县山地果园机械化程度较高。由此看来,按照 设置的评价指标体系计算的理论结果符合现实情况, 可以认为本文设置的山地果园评价指标体系具有一 定的合理性和可信性。
三、建议与结论
1、建议
(1)为合理比较山地果园机械化发展水平,应选取地理环境和种植环节相似的地区进行评价,目的是为了消除无关因子对评价结果的影响。例如,不能选取一个地处山区、一个地处平原,一个种植柑橘、一个种植荔枝的地区进行比较。
(2)在评价过程中,针对同一评价指标,进行相互 比较的地区应都具有原始数据或都不具有原始数据。当无法获取一个或多个地区的原始数据时,则不能把 已获取数据的其他地区同这些地区进行该评价指标 的比较分析。
2、结论
      从机械化装备水平、机械化程度、机械化效果及机械化管理水平 4 方面建立了山地果园生产机械化水平评价指标体系。利用层次分析法结合专家打分法确定各评价指标的权重,根据三级评价指标归一化算法,先对三级指标层中的评价因子两两相对比较,再对原始数据进行归一化处理,获得三级指标的归一化得分值,从而构建山地果园生产机械化水平评价指标体系。运用该评价指标体系对宜章县和平远县的山地果园生产机械化发展水平进行对比分析并判定评分,所得的计算结果符合现实情况。通过上述研究可知: 利用该评价指标体系能对山地果园生产机械化水平得出较为客观的结论,为山地果园生产机械的推广应用提供了较为科学规范和统一完整的评价方法,并可为山地果园生产机械化水平评价工作的深入研究提供参考。
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